第一野战军第1兵团于兰州战役期间在南路作战，8月16日占渭源、陇西和临洮，22日占临夏，9月2日在永靖至循化间渡过黄河，5日占西宁，马步芳残部投降，马步芳和马继援父子飞离西宁，青海战事结束。
第19兵团在9月2日发起宁夏战役，14日占中宁，进入河套地区。马鸿逵虽还有4个军近8万人的部队，但其本人已在9月1日离开宁夏，将部队交由其子马敦静指挥，上下均无再战之心。19日，驻守中卫的第81军起义。21日，第19兵团在金积、灵武、吴忠歼灭第128军，马敦静飞离银川。23日，马军余部与第19兵团签订《和平解决宁夏问题之协议》，规定将马军开往指定地点集中，听候处理，并保证其官兵生命财产安全。当日，第19兵团进驻银川，宁夏战事结束。
新疆是西北最大最偏远的省份，由西北军政长官公署副长官兼新疆警备总司令陶峙岳统领3个师2个旅7万余人驻守。国民党原想将新疆部队调至内地作战，但因陶峙岳的拖延，加以新疆与内地相隔太远的实际困难而未成。第一野战军进占甘肃后，新疆国民党军已无路可退，为加速战争胜利进程，避免战争的破坏，中共也在考虑和平解决新疆问题。8月6日，毛泽东致电彭德怀，告以陶峙岳现在动摇，有和平解决意向，指示：“西北地区甚广，民族甚复杂，我党有威信的回民干部又甚少，欲求彻底而又健全又迅速的解决，必须采用政治方式，以为战斗方式的辅助。现在我军占优势，兼用政治方式利多害少。"9月8日，毛泽东约见留在北平的张治中，希望他以新疆国民党军老长官的身份去电新疆，策动起义。10日，张治中即致电陶峙岳和新疆省主席包尔汉，认为“今全局演进至此，大势已定，且兰州解放，新省孤悬，兄等为革命大义，为新省和平计，亦即为全省人民及全体官兵利害计，亟应及时表明态度，正式宣布与广州政府断绝关系，归向人民民主阵营”，希望他们“当机立断，排除一切困难与顾虑，采取严密部署，果敢行动，则所保全者多，所贡献者亦大”。11日，张治中又致电陶峙岳，询问驻新部队态度，“盼告以治与大家患难与共，如能接受命令，治愿负道义上责任，决不使大家再走错路，蒙受牺牲，但倘有一二顽固到底，无法挽救者，似宜先予调换，以免优容偾事。“17日，陶峙岳和包尔汉复电张治中，表示将在尽力保障国家领土、维护全省和平、避免军队无谓牺牲的前提下，“选择时机，和平转变”，并“已获得全疆人士及全军将士之拥护”。9月25日，陶峙岳宣布率部起义。26日，包尔汉率新疆省政府宣布脱离广州国民党政府。驻新国民党军高级将领马呈祥、罗恕人、叶成，地方头领麦斯武德、伊敏、艾沙等，先后离开迪化（乌鲁木齐）出国。第1兵团第2、6军随后和平进军新疆。10月13日进至哈密，20日到达迪化。起义部队其后改编为第22兵团，陶峙岳任司令员，包尔汉继续担任新疆省政府主席。